2017-2018学年高中生物专题微生物的培养与应用-微生物的实验室培养一同步备课教学案

第4课时 微生物的实验室培养(一)[学习导航] 1.阅读教材P 14“(一)培养基”，掌握培养基的作用、分类及营养成分。

2.阅读教材P 15“(二)无菌技术”，区分消毒和灭菌，掌握不同物品的灭菌方法。

[重难点击] 1.了解培养基的基本知识。

2.学会无菌操作的基本知识。

一、培养基1.概念：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。

2.种类⎩⎪⎨⎪⎧液体培养基 ↓加入凝固剂固体培养基3.成分(1)主要成分：水、碳源、氮源、无机盐。

(2)其他成分：还需要满足微生物生长对pH 、特殊营养物质以及氧气的要求。

(3)填表完成牛肉膏蛋白胨培养基的营养构成(4)某些微生物生长还需要特殊的条件，填表完成培养下列微生物时所需要的特殊条件1.培养基的成分与作用(1)试根据微生物的同化作用类型将微生物进行分类。

答案分为自养型微生物和异养型微生物。

(2)试从碳源和氮源的角度分析不同类型的微生物所需的培养基成分的特点。

2.牛肉膏蛋白胨培养基(1)牛肉膏蛋白胨培养基中提供碳源和氮源的物质各是什么？答案牛肉膏和蛋白胨都可以为微生物提供碳源和氮源。

(2)牛肉膏蛋白胨培养基中主要提供碳源和主要提供氮源的物质各是什么？答案主要提供碳源的是牛肉膏，主要提供氮源的是蛋白胨。

归纳总结培养基的成分及功能1.下列关于培养基的说法正确的是( )A.培养基是为微生物的生长繁殖提供营养的基质B.培养基只有两类：液体培养基和固体培养基C.除水以外的无机物只能提供无机盐D.无机氮源不可能提供能量答案 A解析根据培养基的物理性质，可分为液体培养基、半固体培养基和固体培养基，在液体培养基中加入不同量的凝固剂如琼脂可形成半固体或固体培养基；除水以外的无机物如NH4HCO3，既可以是碳源，也可以是氮源，不仅仅提供无机盐；无机氮源有时也能提供能量，如NH3可以为硝化细菌提供能量。

方法链接培养基的种类2.下列培养基配方中能作为选择培养基、鉴别培养基的依次是( )A.①③B.②①C.②④D.③①答案 D解析在培养基中加入伊红和美蓝，可以用来鉴别是否存在大肠杆菌，有伊红和美蓝的培养基为鉴别培养基。

高浓度的食盐可以抑制多种细菌的生长，但不影响金黄色葡萄球菌的生长，从而可以将金黄色葡萄球菌分离出来，有高浓度食盐的培养基为选择培养基。

一题多变(1)表格中的蛋白胨主要为微生物提供何种营养成分？答案主要为微生物提供碳源、氮源和维生素。

(2)乳糖和蔗糖在培养基中的作用是什么？答案可以为微生物提供碳源和能源。

(3)如果用培养基培养某种自养微生物，则该配方中的哪种物质可以去除？答案乳糖和蔗糖。

题后总结有关培养基营养物质的四点提醒(1)培养不同的微生物所需要的营养物质可能不同。

①自养型微生物的培养基主要以无机营养为主。

②异养型微生物的培养基主要以有机营养为主。

(2)对异养微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源、能源。

(3)微生物需要补充生长因子，是由于缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。

(4)微生物需要量最大的是碳源。

能合成含碳有机物的是自养型，反之则为异养型。

二、无菌技术1.目的：获得纯净培养物。

2.关键：防止外来杂菌的入侵。

3.两种无菌技术的比较1.“无菌操作”与人们的生活休戚相关，无时无处不在。

在日常生活、生产实践、自身健康防护中，有哪些“无菌操作”的例子？答案 日常生活、生产实践、自身健康防护中“无菌操作”的例子分别有：(1)被褥、鞋袜要常晒；肉制品储存时用盐腌等。

(2)家畜阉割后，要在其伤口处涂抹一些酒精或白酒；初冬杨树树干涂刷生石灰水等。

(3)打针时，注射部位要用酒精棉球擦洗，一般要在其伤口处涂抹一些碘酒。

2.消毒和灭菌的原理是什么？消毒和灭菌都能杀死所有的微生物吗？是否适用于所有的生物和物品？答案 (1)都是使微生物的蛋白质变性，借此杀死微生物。

(2)灭菌可杀死处理材料中的全部微生物(包括芽孢和孢子)，而消毒仅能杀死物体表面或内部的部分微生物(一般不包括芽孢和孢子)。

(3)不是，无菌技术既要考虑效果，又要考虑操作对象的承受能力。

例如，活体生物材料、操作者的双手等只能消毒，而不能灭菌。

3.无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还有什么目的？ 答案 还能有效避免污染环境以及操作者自身被微生物感染。

4.无论是接种微生物还是制备培养基中的倒平板，都要在酒精灯火焰附近进行，请简述理由。

答案 在酒精灯火焰附近进行接种或倒平板，目的是造成一个无菌环境，避免操作过程中受到杂菌的污染。

3.高温灭菌的原理是( )A.每种微生物生长的最适温度是一定的B.微生物对于高温环境不适应C.高温破坏了微生物细胞内的蛋白质、核酸，影响其生命活动D.高温降低了环境中氧的浓度 答案 C解析 高温的致死作用主要是使微生物的蛋白质和核酸等重要生物大分子物质发生不可逆转的变性。

4.培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手、空气、牛奶所采用的灭菌或消毒方法依次是( )①化学消毒②灼烧灭菌③干热灭菌④紫外线消毒⑤高压蒸汽灭菌⑥巴氏消毒法A.⑤③②①④⑥B.①②③④⑤⑥C.⑥②③④①⑤D.③④②①⑥⑤答案 A解析培养基用高压蒸汽灭菌；培养皿能耐高温，需用干热灭菌；接种环可用灼烧灭菌达到迅速彻底的灭菌效果；实验操作者的双手可用化学药剂进行消毒，如用酒精擦拭双手；对空气可用紫外线消毒；为了不破坏牛奶的营养成分，可采用巴氏消毒法对其进行消毒。

一题多变(1)接种环灼烧灭菌后为什么不能立即接触菌液？答案因为刚刚灼烧后的接种环温度较高，马上接触菌液会将菌种杀死。

(2)选择无菌操作方法的依据除了无菌操作的目的外还有什么？答案还要依据无菌操作的对象。

特别提醒(1)酒精消毒液中酒精浓度对效果的影响：70%的酒精杀菌效果最好。

原因是浓度过高，菌体表面蛋白质变性过快而凝固成一层保护膜，酒精不能渗入其中；浓度过低，杀菌能力减弱。

(2)无菌技术措施的选择原则①考虑效果：灭菌的效果比消毒要好。

②考虑操作对象的承受能力：活体生物材料、操作者的手等只能采用消毒的方法，而不能采用灭菌的方法。

1.不同的微生物对营养物质的需求各不相同。

下列对一种以CO2为唯一碳源的自养型微生物营养的描述中，不正确的是( )A.氮源物质为该微生物提供必要的氮元素B.碳源物质也是该微生物的能源物质C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质D.水是该微生物的营养要素之一答案 B解析该微生物以CO2为唯一碳源，但CO2不能为微生物提供能量，不属于能源物质。

2.自养微生物与异养微生物的培养基的主要差别是( )A.碳源B.氮源C.无机盐D.生长因子答案 A解析自养微生物能够利用二氧化碳和水合成有机物，不利用现成的含碳有机物；而异养微生物只能利用现成的含碳有机物，所以它们的主要区别是碳源不同。

3.下列关于灭菌和消毒的理解，不正确的是( )A.灭菌是指杀灭环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子B.消毒和灭菌实质是相同的C.接种环用灼烧法灭菌D.常用的灭菌方法有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法答案 B解析灭菌与消毒是两个概念。

灭菌的原理是使蛋白质凝固变性，含水分较多者，其凝固所需温度较低。

灭菌时要根据不同的材料选用不同的灭菌方法，如接种环用火焰灼烧法，培养基用高压蒸汽灭菌法，还有加热法、过滤法、紫外线法、化学药品法等。

消毒是指使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包括芽孢和孢子)。

4.不同的微生物对营养物质的需求各不相同，但一般都需要水、碳源、氮源和无机盐。

下列有关微生物所需营养物质的描述，正确的是( )A.氮源物质只能为该微生物提供必要的氮元素B.有些碳源也可以给微生物的生长提供能源C.无机盐是微生物不可缺少的营养物质，所以无机盐越多越好D.固体培养基中不含水分答案 B解析含氮的有机物既可给微生物提供氮元素，也可给微生物提供能源。

含碳的有机物既可给微生物提供碳元素，也可给微生物提供能源。

微生物生长需要无机盐，但不是越多越好，过多会导致培养基渗透压过高，使微生物因失水过多而不能生存。

固体培养基中也含有水分，因为含有凝固剂琼脂，所以呈固态。

5.下列实验材料和用具的无菌操作中，适合使用消毒方法的是，适合使用灭菌方法的是。

①培养基②外植体③操作者双手④锥形瓶⑤接种环⑥牛奶⑦工作台⑧培养皿答案②③⑥⑦①④⑤⑧课时作业[学考达标]1.关于微生物的营养，下列说法正确的是( )A.同一种物质不可能既作碳源又作氮源B.凡是碳源都能提供能量C.除水以外的无机物仅提供无机盐D.无机氮源也可能提供能量答案 D解析对一些微生物来说，含C、H、O、N的化合物既是碳源，又是氮源。

CO2是光能自养细菌的碳源，但不能提供能量。

CO2和N2是无机物，也是微生物的碳源和氮源。

硝化细菌所利用的氮源是无机氮源氨，同时氨也为硝化细菌提供用以化能合成作用的能源。

2.下列关于培养基的说法，正确的是( )A.为微生物的生长繁殖提供营养基质的是固体培养基B.培养基只有两类：液体培养基和半固体培养基C.固体培养基中加入少量水即可制成液体培养基D.微生物在固体培养基上生长时，可以形成肉眼可见的菌落答案 D解析培养基是微生物生长繁殖的营养基质，根据培养基的物理性质不同，可将培养基分成固体培养基、液体培养基和半固体培养基；液体培养基不加凝固剂。

3.下表是对四种生物的能源、碳源、氮源、新陈代谢类型的描述，正确的一组是( )解析从能源来看，乳酸菌需糖类等有机物供能；从氮源来看，乳酸菌需要NH＋4、NO－3；从代谢类型来看，根瘤菌为异养需氧型；从碳源来看，硝化细菌与衣藻需CO2，乳酸菌和根瘤菌需糖类等有机物。

4.下列选项中不含有微生物的是( )A.洗干净的脸上B.洗完澡后的皮肤C.刷完牙后的口腔D.灼烧之后的接种环答案 D解析用清水洗脸、洗澡、刷牙只是起清洁作用，达不到灭菌效果，只有灼烧过的接种环才是真正无菌的。

5.将配制好的培养基进行灭菌，应用的是( )A.灼烧灭菌B.高压蒸汽灭菌C.干热灭菌D.煮沸灭菌答案 B6.细菌培养过程中分别采用了高压蒸汽灭菌、酒精擦拭、火焰灼烧等几种不同的处理方法，这些方法依次用于杀死哪些部位的杂菌( )A.接种环、手、培养基B.高压锅、手、接种环C.培养基、手、接种环D.接种环、手、高压锅答案 C解析高压蒸汽灭菌锅是灭菌的一个设备，通常用于培养基的灭菌；用酒精擦拭双手是消毒的一种方法；火焰灼烧，可以迅速彻底地灭菌，适用于微生物的接种工具，如接种环。

[高考提能]7.在微生物的实验室培养中，下列各项操作不需要在无菌条件下进行的是( )A.配制培养基B.倒平板C.接种D.培养答案 A解析配制培养基时不需要无菌操作，因为配制好的培养基需要进行高压蒸汽灭菌。

8.甲、乙、丙为三种微生物，下表中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是用来培养微生物的三种培养基。